Análise espectral multi-janela e modelagem sísmica viscoelástica aplicada ao estudo de atenuação do sinal em dados sísmicos de campos do pré-sal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, David Fraga
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/34204
Resumo: Nesta pesquisa, os efeitos da atenuação intrínseca e aparente no dado sísmico foram estudados utilizando modelagens sísmica elásticas e viscoelásticas, estimativas de fator Q e o método de “Análise Espectral Mutti-lanela (AEM) desenvolvido por mim. O método AEMI foi utilizado para investigar os efeitos da atenuação no espectro de amplitude à medida que o sinal viaja pelas diferentes camadas sedimentares, desde a superfície até as zonas de reservatório. As modelagens Sísmicas elásticas e viscoslásticas foram utilizadas para reproduzir os efeitos da atenuação por espalhamento, aparente e intrínseca. Por fim, é proposto um método de separação de atenuações baseado em modelagem elástica e viscoelástica, Análise Espectral Multi-Janela (AEMU) e estimativas de fator Q. Os resultados da AEM obtidos para o dado migrado em profundidade pré- empilhamento (PSDM) 3D do campo de Búzios sugerem que a maior parte da perda de frequência mais alta ocorreu no pacote pós-sal. Isto pode ser uma indicação de comportamento viscoelástico significativo ou ocorrência de importante filtro estratigráfico (i.e. atenuação aparente) neste intervalo. Por outro lado, a camada de sal neste campo preserva o conteúdo de frequências, ou seja, não apresenta comportamento viscoelástico significativo e é mais adequadamente caracterizada como um meio elástico. A perda de frequência insignificante entre a parte inferior (da camada de sal e as primeiras camadas dentro da formação do pré-sal também sugere que esta formação apresenta um comportamento predominantemente elástico nesta área. Apesar da heterogeneidade e presença de fraturas, estes carbonatos podem não apresentar mobilidade de fluídos suficiente para causar atenuação intrínseca devido à baixa porosidade, grande compactação e alta pressão efeniva. Recuperação de altas frequências foi observada em algumas camadas dentro dos pacotes do pós-sal e do sal, o que pode ser uma evidência da ocorrência de atenuação intrínseca aparente sobrejacente a faixa de profundidade aonde a recuperação de altas frequências ocorreu. Essa atenuação aparente pode ser causada por um fenômeno natural (i.e, efeito de camadas finas) ou mesmo gerada artificialmente por fluxos do processamento de dados. Para confirmar a hipótese do efeito de camadas finas, modelagens sísmicas elásticas foram conduzidas com modelos sintéticos de sistemas de camadas finas, utilizando velocidades e densidades comumente encontradas no campo de Búzios. Os resultados reproduziram com Sucesso tanto o efeito de atenuação aparente causada pela sobreposição de reflexões primárias e múttipias de curto período em sistema de camadas finas, quanto o posterior efeito de recuperação de frequências após a passagem da onda pelo sistema cíclico. O método baseado em modelagem elástica e viscoelástica, análise espectral e estimativas de fator Q para separação de atenuações intrínseca e por espalhamento proposto nesta tese obteve valores de atenuação intrínseca consistentes com a variação de frequência e as estimativas de Q, é sustentado pela teoria e tem potencial de ser aplicado em dados reais preparados adequadamente para este tipo de análise
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As modelagens Sísmicas elásticas e viscoslásticas foram utilizadas para reproduzir os efeitos da atenuação por espalhamento, aparente e intrínseca. Por fim, é proposto um método de separação de atenuações baseado em modelagem elástica e viscoelástica, Análise Espectral Multi-Janela (AEMU) e estimativas de fator Q. Os resultados da AEM obtidos para o dado migrado em profundidade pré- empilhamento (PSDM) 3D do campo de Búzios sugerem que a maior parte da perda de frequência mais alta ocorreu no pacote pós-sal. Isto pode ser uma indicação de comportamento viscoelástico significativo ou ocorrência de importante filtro estratigráfico (i.e. atenuação aparente) neste intervalo. Por outro lado, a camada de sal neste campo preserva o conteúdo de frequências, ou seja, não apresenta comportamento viscoelástico significativo e é mais adequadamente caracterizada como um meio elástico. A perda de frequência insignificante entre a parte inferior (da camada de sal e as primeiras camadas dentro da formação do pré-sal também sugere que esta formação apresenta um comportamento predominantemente elástico nesta área. Apesar da heterogeneidade e presença de fraturas, estes carbonatos podem não apresentar mobilidade de fluídos suficiente para causar atenuação intrínseca devido à baixa porosidade, grande compactação e alta pressão efeniva. Recuperação de altas frequências foi observada em algumas camadas dentro dos pacotes do pós-sal e do sal, o que pode ser uma evidência da ocorrência de atenuação intrínseca aparente sobrejacente a faixa de profundidade aonde a recuperação de altas frequências ocorreu. Essa atenuação aparente pode ser causada por um fenômeno natural (i.e, efeito de camadas finas) ou mesmo gerada artificialmente por fluxos do processamento de dados. Para confirmar a hipótese do efeito de camadas finas, modelagens sísmicas elásticas foram conduzidas com modelos sintéticos de sistemas de camadas finas, utilizando velocidades e densidades comumente encontradas no campo de Búzios. Os resultados reproduziram com Sucesso tanto o efeito de atenuação aparente causada pela sobreposição de reflexões primárias e múttipias de curto período em sistema de camadas finas, quanto o posterior efeito de recuperação de frequências após a passagem da onda pelo sistema cíclico. O método baseado em modelagem elástica e viscoelástica, análise espectral e estimativas de fator Q para separação de atenuações intrínseca e por espalhamento proposto nesta tese obteve valores de atenuação intrínseca consistentes com a variação de frequência e as estimativas de Q, é sustentado pela teoria e tem potencial de ser aplicado em dados reais preparados adequadamente para este tipo de análiseCAPESIn this research, the effects of intrinsic and apparent atenuation on the seismic data were studied using elastic and viscoelastic seismic modeling, Q factor estimations and the Muiti-Window Spectral Analysis (MWSA) method developed by me. The MWSA method was used to investigate the effects of atenuation on the amplitude spectrum as the signal travels through different sedimentary layers, from the surface down to the reservoir zones. Elastic and viscoelastic seismic modeling have been used to reproduce the effects of scatrering, apparent and intrinsic amenuation on the resultant seismogram. Finally, an attenuation separation method based on “elasticand viscoelastic modeling, Mutti-Window Spectral Analysis method and Q factor estimation is proposed. The Multi-Window Spectral Analysis results obtained for the 3D pre-stack depth migrated (PSOM) data from Búzios oil field suggest that most part of the higher frequency loss “occurred in the post-salt package. This may be an indication of significant viscoslastic behavior and/or occurrence of important stratigraphic fitering (.e. apparent attenuation) in this interval. On the other hand, the salt layer in this field preserves the frequency content, that is, this layer (does not exhibit significant viscoelastic behavior and is more appropriately characterized as an “elastic medium. The negligíble frequency loss between the bottom of the salt layer and the first layers within the pre-salt formation also suggests that the pre-salt formation in this area exnibits à behavior predominantiy elastic. Despite the heterogeneity and presence of fractures, these (carbonates may not exhibit sufficient fluid mobility to cause intrinsic attenuation, due to low porosity, high compaction and high effective/confining pressure. High frequency recovery was observed in some layers within the postsalt and salt packages, which may be evidence that apparent intrinsic atenuation occurs in layers overiving the depth range where high frequency recovery occurred. This apparent attenuation may be caused by 2 natural phenomenon (i.e,, thin layer effect) or even arúficially generated by some issue related to data processing flows. To (confirm the hypothesis of the thin layer effect, elastic seismic modeling has been conducted with synthetic models of thin layer systems, using velociies and densíties commoniy foundin the Búzios field. The results successfully reproduced both the apparent atrenuation effect caused by the superposítion of short-period primary and multiple reflections in a thin layer system and the Subsequent effect of frequency recovery after the wave passes through the cyclic system. However, The possibility that frequency recovery is also related to simplifications adopted in the construction (ofthe interval velocity mode! used to migrate the seismic data in depth cannot be discarded. The method based on elastic and viscoelastic modeling, spectral analysis and Q factor estimates for separation of intrinsic and scattering attenuations proposed in this thesis obtained consistent intrinsic attenuation values, is supported by theory and has the potential to be applied to real data adequately conditioned to this type of analysis.174 p.Figueiredo Junior, Alberto Garcia deSantos, Marco Antônio CetaleVasquez, Guilherme FernandesMaul, Alexandre RodrigoSantos, Luiz AlbertoSilva, Sérgio Luiz Eduardo Ferreira daBrehme, IsaFreitas, David Fraga2024-08-15T19:59:49Z2024-08-15T19:59:49Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFREITAS, David Fraga. Análise espectral multi-janela e modelagem sísmica viscoelástica aplicada ao estudo de atenuação do sinal em dados sísmicos de campos do pré-sal. 2023. 174 f. 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